[DAnG]

Если есть управляемые свитчи - посмотреть на них базу MAC-адресов.
Иначе  "методом научного тыка" - последовательно отключая порты при этом пингуя "левый" хост.

Смена IP ничего не дает

в смысле, другой хост тоже меняет ipшник?

И еще, DHCP-сервер в сети есть? Может это его глюки?